Nisbah kompresi mesin diesel 10:1 pada tekanan 20 kpa. Terdapat 10 liter gas,tentukan tekanan akhir apabila gamma 1,4

Kelas: XI

Mata Pelajaran: Fisika

Materi: Proses Termodinamika

Kata Kunci: Tekanan Gas, Proses Adiabatik, Hukum Gas Ideal

Jawaban pendek:

Nisbah kompresi mesin diesel 10:1 pada tekanan 20 kpa. Terdapat 10 liter gas, maka tekanan akhir apabila gamma 1,4 adalah sebesar 502 kPa.

Jawaban panjang:

Proses yang terjadi dalam mesin diesel ini adalah proses adiabatik. Proses adiabatik adalah perubahan keadaan gas dimana tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem. Pada proses ini, volume maupun tekanan dapat berubah namun kalor tetap.

Persamaan keadaan adiabatik pada gas ideal adalah:

p₁ V₁ᵞ = p₂ V₂ᵞ

Dimana:

p₁, p₂ = tekanan awal dan akhir (dalam satuan Pascal atau atm)

V₁, V₂ = volume awal dan akhir (dalam satuan m³ atau liter))

γ = gamma atau tetapan Laplace

Nisbah kompresi mesin diesel 10:1, maka volume gas di mesin diesel akan dikompresi (dimampatkan) hingga menjadi 1/10 volume semula. Sehingga bila volume awal (V₁) sebesar 10 liter, volume akhir (V₂) adalah sebesar:

V₂ = 1/10 V₁

    = (1/10)(10)

   = 1 liter

Sehingga, bila diketahui gamma atau tetapan Laplace mesin diesel sebesar 1,4 dan tekanan awal (p₁) sebesar 20 kKa maka tekanan akhir (p₂) akan menjadi:

p₁ V₁ᵞ = p₂ V₂ᵞ

p₂ =  p₁ V₁ᵞ  / V₂ᵞ

    = (20)(10) ¹⋅⁴ / (1) ¹⋅⁴

    = (20)(10)¹⋅⁴

  = (20)(25,1)

  = 502 kPa